اندام های حسی چیست؟ — تعریف، نام، وظیفه، ویژگی ها و دیگر دانستنی ها

اندام های حسی مانند چشم‌ها، گوش‌ها، زبان، پوست و بینی به محافظت از بدن کمک می‌کنند. اندام های حسی انسان حاوی گیرنده‌های حسی هستند که اطلاعات را از طریق نورون‌های حسی به مکان‌های مناسب در سیستم عصبی منتقل می‌کنند. در این مقاله به تعریف و بررسی اندام‌های حسی، بخش‌های مختلف آن‌ها و وظایف هر کدام از آن‌ها خواهیم پرداخت. به مبحث اندام‌های حسی در کتاب علوم هشتم پرداخته شده است که این مقاله می‌تواند مکمل آن بوده و به فهم هرچه بهتر دانش‌آموزان از اندام‌های حسی و گیرنده‌های حسی بدن کمک کند.

اندام های حسی چیست؟

اندام های حسی اندام‌هایی هستند که محرک‌ها را حس کرده و انتقال می‌دهند. در واقع این اندام‌ها، تخصصی بوده و متشکل از سلول‌های حسی هستند که به محرک‌های خارجی پاسخ می‌دهند و تکانه‌ها را به سیستم عصبی بدن منتقل می‌کنند. اندام‌های حسی از پایانه‌های عصبی تخصصی تشکیل شده‌اند.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه هشتم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

این پایانه‌های عصبی در اندام های حسی قادر به تشخیص و واکنش به یک محرک هستند. در انسان اساساً پنج حس وجود دارد: بینایی، بویایی، شنوایی، چشایی و لامسه. حواس و اندام های حسی مهم هستند زیرا به ما اجازه می‌دهند دنیایی را که در آن زندگی می‌کنیم درک کنیم. بدن انسان نسبت به محرک‌های محیط اطراف خود بسیار حساس است و سیستم عصبی دائماً این محرک‌ها را دریافت کرده و آن‌ها را تفسیر می‌کند.

اندام های حسی کدام اند؟

بخش حسی سیستم عصبی محیطی (PNS) شامل چندین اندام حسی است. هر اندام حسی دارای سلول‌های خاصی به نام گیرنده‌های حسی است که به نوع خاصی از محرک پاسخ می‌دهند. به عنوان مثال، بینی دارای گیرنده‌های حسی است که به مواد شیمیایی واکنش نشان می‌دهد، که ما آن‌ها را به عنوان بو درک می‌کنیم.

فیلم آموزش زیست شناسی 2 – زیست پایه یازدهم در فرادرس

کلیک کنید

گیرنده‌های حسی، تکانه‌های عصبی را به آن دسته از اعصاب حسی می‌فرستند که تکانه‌های عصبی را به سیستم عصبی مرکزی می‌برند. سپس مغز تکانه‌های عصبی را برای تشکیل یک پاسخ تفسیر می‌کند.

هر یک از حواس ما از سیستم تشخیص خود برای دریافت اطلاعات از محیط اطراف خود استفاده می‌کند. اطلاعات به مغز فرستاده می‌شود و در آنجا پردازش و ترکیب می‌شود تا تصویر حسی کاملی از محیط ما ایجاد شود. همانطور که قبلا گفته شد، ما پنج اندام حسی داریم که می‌توانند اطلاعات حسی را دریافت کرده و به مغز منتقل کنند. مهم‌ترین اندام های حسی بدن ما شامل موارد زیر هستند:

• چشم: اندام حس بینایی بوده و نور و رنگ توسط سلول‌های شبکیه در پشت چشم انسان تشخیص داده می‌شود.
• گوش: برای شنیدن صدا از آن استفاده می‌کنیم. سلول‌های مویی در گوش در پاسخ به فرکانس‌های خاص صدا حرکت می‌کنند.
• زبان: اندام حسی برای چشیدن انواع مزه‌ها است. جوانه‌های چشایی زبان به مزه‌های شوری، ترشی، تلخ، شیرین و اومامی در غذای ما واکنش نشان می‌دهند.
• بینی: از اندام های حسی که برای درک بوها از آن استفاده می‌شود. سلول‌های ویژه‌ای در بینی مواد شیمیایی مختلفی را در هوایی که تنفس می‌کنیم تشخیص می‌دهند. همچنین طعم‌های غذا را زمانی که هوا از دهان ما به سمت پشت حفره بینی حرکت می‌کند، تشخیص می‌دهیم.
• پوست: بزرگ‌ترین اندام حسی بدن بوده که از آن برای حس لامسه استفاده می‌شود. گیرنده‌های مختلف در پوست ما می‌توانند انواع مختلف لمس از جمله فشار و ارتعاش را تشخیص دهند.

وظیفه اندام های حسی چیست؟

اندام های حسی (چشم، گوش، بینی، زبان و پوست) به ترتیب حواس بینایی، شنوایی، بویایی، چشایی و لامسه را برای کمک به بقا، رشد، یادگیری و سازگاری انسان فراهم می‌کنند.

چشم‌ها به ما اجازه دیدن به طور واضح را می‌دهند. با استفاده از چشمانمان می‌توانیم عمق را قضاوت کنیم، اطلاعات جدید را تفسیر کنیم و رنگ (طول موج‌های نوری که از سطوح منعکس می‌شود) را شناسایی کنیم.

از بینی برای استشمام بوها استفاده می‌شود. به این ترتیب متوجه می‌شویم که چه ذراتی در هوا در حال حرکت هستند، که می‌تواند به ما کمک کند تا مواد شیمیایی خطرناک در نزدیکی خود را تشخیص دهیم.

گوش‌ها به ما اجازه می‌دهند صدا را بشنویم و همچنین گوش داخلی به حفظ تعادل و تنظیم فشار سینوسی (ناشی از مسدود شدن مجاری بینی) نیز کمک می‌کند. به ویژه هنگام تغییر ارتفاع این تغییرات فشار را متوجه می‌شوید (مثلاً زمانی که در هواپیما در حال پرواز هستید).

زبان برای فهم طعم غذاها استفاده می‌شوند و به ما این امکان را می‌دهند که بفهمیم آیا چیزی که در حال خوردن آن هستیم برای بدن ما مفید است یا سمی.

پوست تعداد زیادی عملکرد را انجام می‌دهد که شامل موارد زیر هستند:

• عرق کردن برای خنک کردن بدن
• محافظت در مقابل عوامل خارجی
• اندام حس لامسه برای تشخیص اشیا و دمای محیط
• محل ذخیره آب و چربی‌ها
• ساخت ویتامین D به کمک خورشید
• ضد آب بودن و جلوگیری از ورود آب به بافت‌های بدن
• تنظیم حرارت بدن

اندام حسی بینایی

اندام حسی بینایی یک ابزار بیولوژیکی بسیار تکامل یافته برای تبدیل نور به سیگنال‌های الکتریکی مغز است. بینایی توانایی حس نور و دیدن است. چشم اندام حسی خاصی است که نور را جمع‌آوری و متمرکز می‌کند و تصاویر را تشکیل می‌دهد. اما چشم برای دیدن ما کافی نیست. مغز نیز نقش ضروری در بینایی دارد. بینایی حس اولیه ما است و بیش از ۵۰ درصد از قشر مغز به پردازش اطلاعات بصری اختصاص دارد. فردی با دید طبیعی رنگ می‌تواند صدها هزار رنگ و سایه‌های متفاوت را تشخیص دهد.

فیلم آموزش زیست شناسی 2 – زیست پایه یازدهم در فرادرس

کلیک کنید

چشم تقریباً کروی و حدود یک اینچ قطر دارد. در قسمت جلویی، قرنیه و عدسی نور منعکس شده از اشیاء موجود در محیط را بر روی شبکیه در پشت چشم متمرکز می‌کنند. عدسی چشم تغییر شکل می‌دهد تا به ما اجازه دهد اشیاء دور و نزدیک را به وضوح ببینیم. چشم انسان به عنوان یکی از مهم‌ترین اندام های حسی بدن دارای بخش‌های مختلفی است که هر کدام وظیفه خاص خود را انجام می‌دهند. در ادامه به بررسی بخش‌های مختلف چشم و کار آن‌ها می‌پردازیم.

• ملتحمه: یک غشای مخاطی نازک و شفاف که جلوی کره چشم و سطح داخلی پلک‌های فوقانی و تحتانی را می‌پوشاند. حرکت چشم و پلک زدن را آسان‌تر می‌کند.
• صلبیه: لایه بیرونی کره چشم است. از الیاف سخت و در هم تنیده ساخته شده و از کره چشم محافظت می‌کند. ماهیچه‌ها به صلبیه متصل می‌شوند و به حرکت چشم اجازه می‌دهند.
• قرنیه: یک پنجره شفاف و گرد در جلوی کره چشم است. اجازه می‌دهد تا نور وارد چشم شود، از چشم محافظت می‌کند و پرتوهای نور را خم می‌کند تا تصاویر بتوانند روی شبکیه متمرکز شوند.
• عنبیه: قسمت رنگی چشم که مردمک در مرکز آن قرار دارد. عنبیه‌های رنگی مختلف از مقادیر مختلف رنگدانه ملانین حاصل می‌شوند. عنبیه ماهیچه‌ای است که می‌تواند اندازه مردمک را تنظیم کند تا نور بتواند وارد آن شود و تصویر شبکیه را تشکیل دهد.
• مردمک: مردمک چشم یک فضای تاریک در وسط عنبیه است. در نور کم بزرگ می‌شود و اجازه ورود نور را می‌دهد و در نور شدید منقبض می‌شود و نور ورودی را کاهش می‌دهد.
• عدسی: در پشت عنبیه در داخل یک کپسول شفاف یافت می‌شود. نور را خم می‌کند و تصویری روی شبکیه ایجاد می‌کند. قرنیه ۷۰ درصد نور ورودی و عدسی ۳۰ درصد را خم می‌کند. فیبرهای زونول عدسی را در جای خود نگه می‌دارند. نگاه دقیق به یک جسم، کشش فیبر را تغییر می‌دهد و باعث می‌شود که شکل عدسی برای تطبیق با فاصله جسم تغییر کند.
• شبکیه: پوششی در پشت کره چشم که حاوی گیرنده‌های حساس به نور یعنی سلول‌های میله‌‌ای و مخروطی است. شبکیه پرتوهای نور را از عدسی دریافت می‌کند و یک تصویر را تشکیل می‌دهد. این پیام‌ها به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل شده و توسط عصب بینایی به مغز ارسال می‌شوند.
• عصب بینایی: رشته‌های عصبی که شبکیه و مغز را به هم متصل می‌کند. در حالی که سلول‌های شبکیه بینایی را به تکانه‌های الکتریکی تغییر می‌دهند، عصب بینایی آن‌ها را به قشر بینایی مغز می‌فرستد. تصویر وارونه است، اما مغز آن را به روشی درست تغییر می‌دهد.

دید رنگی چگونه است؟

همان‌طور که بیان شد شبکیه حاوی گیرنده‌های نوری است که نور را تشخیص می‌دهند. دو نوع سلول وجود دارد که عملکردهای متمایز از یکدیگر را انجام می‌دهند. این‌ها سلول‌های میله‌ای و مخروطی هستند. هر کدام وظیفه خاصی را بر عهده دارند که در ادامه آن‌ها را توضیح می‌دهیم.

• «سلول‌های میله‌‌ای» (Rods): این حسگرها در نور کم کار می‌کنند و در لبه‌های شبکیه دیده می‌شوند. آن‌ها همچنین به دید محیطی کمک می‌کنند.
• «سلول‌های مخروطی» (Cones): این نوع سلول‌های شبکیه در نور روشن بهترین عملکرد را دارند و جزئیات و رنگ‌های ظریف را تشخیص می‌دهند. سه نوع مخروط برای تشخیص سه رنگ اصلی نور وجود دارد که عبارتند از: آبی، قرمز و سبز. به طور معمول، کوررنگی زمانی رخ می‌دهد که یکی از این نوع مخروط‌ها وجود نداشته باشد.

هر یک از این نوع سلول‌های مخروطی طول موج خاصی از نور را تشخیص می‌دهند که به همین دلیل نام‌گذاری شده‌اند. سپس محرک ترکیبی (رنگ قهوه‌ای) بر اساس نسبت مقدار محرکی که از هر یک از سه نوع سلول مخروطی می‌آید، به عنوان یک رنگ خاص درک می‌شود.

ناتوانی در تشخیص برخی از رنگ‌ها کوررنگی نامیده می‌شود و زمانی اتفاق می‌افتد که مخروط‌ها از بین رفته یا کار نمی‌کنند. افرادی که بینایی رنگی معمولی دارند، رنگ‌ها را متفاوت از افراد مبتلا به کوررنگی می‌بینند، به عنوان مثال، ممکن است برای کسانی که دید رنگی ناقص دارند، خیار سبز همرنگ هویج باشد.

نقش مغز در حس بینایی

اعصاب بینایی از هر دو چشم درست در زیر هیپوتالاموس در مغز به هم می‌رسند و از هم عبور می‌کنند. اطلاعات هر دو چشم به قشر بینایی در لوب پس‌سری (اکسیپیتال) مخ، که بخشی از قشر مخ است، ارسال می‌شود. قشر بینایی بزرگ‌ترین سیستم در مغز انسان است و وظیفه پردازش تصاویر بصری را بر عهده دارد. پیام‌های هر دو چشم را تفسیر می‌کند و آنچه را که می‌بینیم به ما می‌گوید.

مشکلات بینایی

مشکلات بینایی بسیار رایج است. دو مورد از رایج‌ترین آن‌ها نزدیک‌بینی و دوربینی هستند و اغلب در کودکی یا نوجوانی شروع می‌شوند. یکی دیگر از مشکلات رایج، به نام پیرچشمی، در اکثر افراد رخ می‌دهد که از اواسط بزرگسالی شروع می‌شود. در هر سه حالت، چشم‌ها نمی‌توانند تصاویر را به درستی روی شبکیه متمرکز کنند و در نتیجه دید تار می‌شود.

نزدیک بینی

«نزدیک بینی» (Myopia) زمانی رخ می‌دهد که نوری که به چشم می‌آید مستقیماً روی شبکیه متمرکز نمی‌شود، بلکه در جلوی آن قرار می‌گیرد. در نتیجه، اجسام دور ممکن است خارج از تمرکز دید ظاهر شوند، اما دید اجسام نزدیک تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد. نزدیک‌بینی ممکن است به دلیل کشیده شدن کره چشم از جلو به عقب یا به دلیل خمیدگی بیش از حد قرنیه رخ دهد. نزدیک‌بینی را می‌توان با استفاده از لنزهای اصلاحی، اعم از عینک یا لنزهای تماسی اصلاح کرد. نزدیک‌بینی را می‌توان با جراحی انکساری که با لیزر انجام می‌شود نیز اصلاح کرد.

دوربینی

«دوربینی» (Hyperopia) زمانی اتفاق می‌افتد که نور وارد شده به چشم مستقیماً روی شبکیه متمرکز نشده، بلکه در پشت آن متمرکز می‌شود. این باعث می‌شود که اشیاء نزدیک خارج از نقطه کانونی ظاهر شوند، اما بر تمرکز اجسام دور تأثیر نمی‌گذارد. دوربینی ممکن است به این دلیل رخ دهد که کره چشم از جلو به عقب خیلی کوتاه است یا اینکه عدسی به اندازه کافی خمیده نیست. دوربینی را می‌توان با استفاده از لنزهای اصلاحی یا جراحی لیزر اصلاح کرد.

پیرچشمی

«پیرچشمی» (Presbyopia) یک مشکل بینایی مرتبط با افزایش سن است که در آن چشم به تدریج توانایی خود را برای تمرکز روی اشیاء نزدیک از دست می‌دهد. منشأ دقیق پیرچشمی به طور قطعی مشخص نیست، اما شواهد نشان می‌دهد که عدسی ممکن است با افزایش سن خاصیت ارتجاعی کمتری داشته باشد و باعث شود با افزایش سن، عضلات کنترل‌کننده عدسی قدرت خود را از دست بدهند. اولین نشانه‌های پیرچشمی، خستگی چشم، مشکل در دید نور کم، مشکلات تمرکز بر روی اجسام کوچک و دید ظریف و معمولاً برای اولین بار در سنین ۴۰ تا ۵۰ سالگی مشاهده می‌شوند. اکثر افراد مسن مبتلا به این مشکل از لنزهای اصلاحی برای تمرکز بر روی اشیاء نزدیک استفاده می‌کنند، زیرا روش‌های جراحی برای اصلاح پیرچشمی به اندازه نزدیک‌بینی و دوربینی موفق نبوده است.

اندام حسی شنوایی

شنوایی توانایی حس کردن امواج صوتی است و گوش یکی از اندام های حسی مهم بدن است که صدا را حس می‌کند. امواج صوتی از طریق مجرای گوش وارد گوش شده و به پرده گوش می‌رسند. امواج صوتی به پرده گوش برخورد کرده و باعث ارتعاش آن می‌شوند. سه بخش گوش (خارجی، میانی و داخلی) عملکردهای ویژه‌ای دارند که به ما امکان شنیدن را می‌دهند. در ادامه بخش‌های مختلف این اندام حسی مهم را بررسی کرده‌ایم.

فیلم آموزش حواس ویژه – علوم تشریحی سیستم شنوایی-تعادلی در فرادرس

کلیک کنید

گوش خارجی

گوش خارجی قسمت خارجی گوش است که قسمت اعظم آن در قسمت بیرونی سر انسان دیده می‌شود. این بخش شامل لاله گوش، کانال گوش و سطحی‌ترین لایه پرده گوش یعنی غشای تمپان است. وظیفه اصلی گوش خارجی جمع‌آوری انرژی صوتی و تقویت فشار صوتی است. لاله گوش، چین غضروفی که مجرای گوش را احاطه کرده است، امواج صوتی را منعکس و ضعیف کرده و همچنین به مغز کمک می‌کند که محل صدا را تعیین کند. امواج صوتی وارد مجرای گوش می‌شود و این مجرا صدا را به داخل طبل گوش هدایت می‌کند. هنگامی که موج صوتی غشای تمپان را به لرزه درآورد، صدا وارد گوش میانی می‌شود.

گوش میانی

گوش میانی یک حفره طبل مانند پر از هوا است که انرژی صوتی را از کانال گوش به حلزون گوش داخلی منتقل می‌کند. این کار توسط سه استخوان در گوش میانی یعنی چکشی (مالئوس)، سندانی (اینکوس) و رکابی انجام می‌شود. چکشی به بخش متحرک طبل گوش متصل است. استخوان چکشی ارتعاشات صدا را حس کرده و آن‌ها را به سندانی منتقل می‌کند. استخوان سندانی پل بین استخوان چکشی و رکابی است. رکابی ارتعاشات را از سندانی به پنجره بیضی شکل (بخشی از گوش داخلی که به آن متصل است)، منتقل می‌کند. از طریق این مراحل، گوش میانی به عنوان دروازه گوش داخلی عمل می‌کند و از آن در برابر آسیب صداهای بلند محافظت می‌کند.

گوش داخلی

برخلاف گوش میانی، گوش داخلی پر از مایع است. هنگامی که رکابی روی پنجره بیضی شکل در گوش داخلی فشار می‌آورد، باعث حرکت در مایع داخل حلزون می‌شود. عملکرد حلزون گوش تبدیل امواج صوتی مکانیکی به سیگنال‌های الکتریکی یا عصبی برای استفاده در مغز است. در داخل حلزون سه فضای پر از مایع وجود دارد: کانال تمپان، کانال دهلیزی و کانال میانی. حرکت مایع درون این کانال‌ها سلول‌های مویی اندام کورتی (نواری از سلول‌های حسی در امتداد حلزون گوش) را تحریک می‌کند. این سلول‌های مویی با استفاده از مژه‌ها، یک نوع تخصصی از حسگر مکانیکی، امواج مایع را به تکانه‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند.

شنیدن چگونه است؟

صدا پس از عبور از سه بخش خارجی، میانی و داخلی گوش به مژه‌های داخل حلزون گوش می‌رسد. حلزون گوش صداها را با توجه به مکان آن‌ها در طیف فرکانس جدا می‌کند. سلول‌های مویی در حلزون گوش، انتقال این امواج صوتی را به تکانه‌های الکتریکی آوران انجام می‌دهند.رشته‌های عصبی شنوایی متصل به سلول‌های مویی، گانگلیون مارپیچی را تشکیل می‌دهند که سیگنال‌های الکتریکی را در امتداد عصب شنوایی و در نهایت به ساقه مغز منتقل می‌کند. مغز به این فرکانس‌های جداگانه پاسخ می‌دهد و صدای کاملی از آن‌ها می‌سازد.

گوش به عنوان اندام حسی تعادلی

گوش‌ها علاوه بر شنیدن مسئول حس تعادل نیز هستند. تعادل توانایی حس کردن و حفظ موقعیت مناسب بدن است. کانال‌های نیم دایره‌ای داخل گوش حاوی مایعی است که با تغییر موقعیت سر حرکت می‌کند. موهای ریز پوشاننده کانال‌های نیم دایره‌ای، حرکت مایع را حس می‌کنند. در پاسخ، آن‌ها تکانه‌های عصبی را به عصب دهلیزی می‌فرستند که این عصب سپس تکانه‌ها را به مغز می‌رساند. مغز تکانه‌ها را تفسیر می‌کند و پیام‌هایی را به سیستم عصبی محیطی می‌فرستد که در صورت لزوم باعث انقباض عضلات اسکلتی برای حفظ تعادل می‌شود.

اندام های حسی بویایی

اندام حسی بویایی (بینی) هم برای تنفس و هم برای حس بویایی ضروری است. اما آیا می‌دانستید که ۸۰ درصد طعم در واقع از بویی که ما می‌فهمیم ناشی می‌شود؟ بوها از طریق عصب بویایی به مغز فرستاده شده و درک می‌شوند. عصب بویایی اولین عصب از ۱۲ عصب جمجمه‌ای و یکی از معدود اعصاب جمجمه‌ای است که فقط اطلاعات حسی خاصی را حمل می‌کند. در این حالت عصب بویایی مسئول حس بویایی ماست. بینی برجسته‌ترین قسمت صورت انسان است. دارای قسمت‌های داخلی و خارجی است.

سیستم بویایی محیطی عمدتاً از سوراخ های بینی، استخوان اتموئید، حفره بینی و اپیتلیوم بویایی (لایه‌هایی از بافت نازک پوشیده از مخاط که حفره بینی را پوشانده است) تشکیل شده است. اجزای اولیه لایه‌های بافت اپیتلیال غشاهای مخاطی، غدد بویایی، نورون‌های بویایی و رشته‌های عصبی اعصاب بویایی هستند.

مولکول‌های بو می‌توانند وارد مسیر محیطی شده و از طریق سوراخ‌های بینی در هنگام استنشاق (بو کردن) وارد بینی شده یا از طریق گلو هنگامی که عمل جویدن یا بلع هوا را به پشت حفره بینی انجام می‌دهیم به حفره بینی برسند. در داخل حفره بینی، مخاط پوشاننده دیواره‌های حفره بینی، مولکول‌های بو را حل می‌کند. مخاط همچنین اپیتلیوم بویایی را می‌پوشاند. این اپیتلیوم شامل غشاهای مخاطی و غدد بویایی است که این بخش‌ها به ترتیب مخاط تولید و ذخیره می‌کند و آنزیم‌های متابولیک موجود در مخاط را ترشح می‌کنند.

درک بو چگونه است؟

نورون‌های حس بویایی در اپیتلیوم، مولکول‌های بو حل شده در مخاط را شناسایی می‌کنند و اطلاعات مربوط به بو را طی فرآیندی به نام انتقال حسی به مغز منتقل می‌کنند. نورون‌های بویایی دارای مژک‌ها (موهای ریز) حاوی گیرنده‌های بویایی هستند که مولکول‌های بو به این گیرنده‌ها متصل شده و باعث ایجاد پاسخ الکتریکی می‌شوند که از طریق نورون حسی به رشته‌های عصبی بویایی در پشت حفره بینی گسترش می‌یابد.

اعصاب و فیبرهای بویایی اطلاعات مربوط به بوها را از سیستم بویایی محیطی به سیستم بویایی مرکزی مغز منتقل می‌کنند که توسط صفحه کریبریفورم استخوان اتموئید از اپیتلیوم جدا می‌شود. رشته‌های عصبی بویایی که از اپیتلیوم منشا می‌گیرند، از صفحه کریبریفورم عبور می‌کنند و اپیتلیوم را به سیستم لیمبیک مغز در پیازهای بویایی متصل می‌کنند.

اندام های حسی چشایی

طعم و مزه جزء زندگی روزمره ماست. نحوه چشیدن ما از طریق بینی و حفره دهان است که اطلاعات شیمیایی را از جوانه‌های چشایی و اپیتلیوم بویایی ما برای پردازش به مغز ما ارسال می‌کند. روند طعم و بو در هم تنیده شده است، اما ما در این قسمت عمدتاً بر طعم تمرکز خواهیم کرد. عملکرد غدد بزاقی و نحوه درک مغز ما از طعم نیز مورد توجه قرار می‌گیرد. طعم فقط تا حدی توسط زبان منتقل می‌شود. حس بویایی نیز در آن نقش بسزایی دارد.

ساختار اندام حس چشایی (زبان)

انسان‌ها می‌توانند پنج مزه اصلی را داشته باشند: تلخی، شیرینی، اومامی، ترشی و شوری. تلخی احتمالاً در طول تکامل به عنوان یک علامت هشداردهنده از مواد سمی ایجاد شده است. بنابراین حیوانات را از مصرف چنین غذایی باز می‌دارد. از طرف دیگر شیرینی و اومامی نشان‌دهنده مواد مغذی سالم داخل غذاها در آن زمان بود. گیرنده‌های چشایی در جوانه‌های چشایی قرار دارند. جوانه‌های چشایی در ساختارهای کوچکی به نام پاپیلا قرار دارند. پاپیلاها را می‌توان در سطح زبان، کام نرم و مری یافت. انواع پاپیلا در سطح زبان را در ادامه توضیح داده‌ایم:

فیلم آموزش زیست شناسی 2 – زیست پایه یازدهم

کلیک کنید

• «پاپیلاهای جامی شکل» (Circumvallate papillae): این پاپیلاها در یک ردیف V شکل بلافاصله در جلوی شیار انتهایی قرار دارند که پشتی زبان را به دو سوم قدامی و یک سوم خلفی تقسیم می‌کند. شکل این پاپیلاها شبیه یک فروستوم (مخروط کوتاه شده) است. پایه‌ای که روی زبان می‌چسبد انتهای باریک‌تر است و راس وسیع‌تر با اپیتلیوم سنگفرشی طبقه‌ای پوشیده شده است.
• «پاپیلاهای رشته‌ای» (Filiform Papillae): این‌ها شایع‌ترین پاپیلاهای روی زبان هستند و بیشتر قسمت قدامی دو سوم زبان را می پوشانند. این پاپیلاها کوچک و مخروطی هستند و حاوی جوانه‌های چشایی نیستند. آن‌ها هسته‌ای از بافت همبند نامنظم را تشکیل می‌دهند که توسط یک اپیتلیوم کراتینه شده با زائده‌های ثانویه پوشیده شده است. این زائده‌های ثانویه حاوی الیاف الاستیک هستند و از این رو انعطاف‌پذیر هستند. رنگ مایل به سفیدی را می‌توان در این زائده‌های ثانویه متعدد یافت.
• «پاپیلاهای قارچی» (Fungiform Papillae): این ساختارها به دلیل شباهت به قارچ‌ها قارچی‌شکل نامیده می‌شوند. در هسته آن‌ها بافت همبند قرار دارد. آن‌ها در سطح فوقانی زبان قرار دارند و اطراف سطح آن‌ها به صورت نقطه‌چین هستند. روی آن‌ها جوانه‌های چشایی متعددی وجود دارد که قادر به تشخیص شیرینی، ترشی، شوری، تلخی و اومامی هستند. این پاپیلاها توسط عصب صورت (عصب جمجمه‌ای ۷) عصب‌دهی می‌شوند و فیبرهای عصبی از طریق گانگلیون زیرفکی، عصب زبانی، تمپانی چوردا و گانگلیون ژنیکوله زبان را ترک می‌کنند تا به هسته منفرد ساقه مغز برسند.
• «پاپیلاهای برگه‌ای» (Foliate Papillae): این پاپیلاها به صورت عمودی و نسبتا کوتاه هستند و در دو طرف و پشت زبان قرار دارند. آن‌ها می‌توانند در جلوی قوس پالاتوگلوسال قرار گیرند. آن‌ها با اپیتلیوم غیر کراتینه پوشیده شده‌اند و از این رو نرم‌تر از سایر پاپیلاها هستند. آن‌ها جوانه‌های چشایی متعددی دارند.

در پاپیلاهای جامی‌شکل، اطراف هر پاپیلا یک فرورفتگی است که در آن «غدد فون ابنر» (Von Ebner’s glands) یک ترشح سروزی را تخلیه می‌کند. اعتقاد بر این است که این فرورفتگی دایره‌ای مانند یک خندق در اطراف هر پاپیلا عمل کرده و برای حذف محرک‌ها از پایه پاپیلاهای جامی‌شکل عمل می‌کند. علاوه بر این تضمین می‌کند که پاپیلاهای جامی همیشه برای محرک‌های مزه جدید آماده هستند. این پاپیلاها (علیرغم اینکه در جلوی شیار انتهایی قرار دارند) حس چشایی آوران را به عصب گلوسوفارنکس می‌فرستند.

بیش از ۱۰۰۰۰ جوانه چشایی وجود دارد که در هر یک از آن‌ها ۱۰۰ سلول حسی وجود دارد. قطب آپیکال هر سلول توسط میکروویلی تامین می‌شود. طبق مطالعات قبلی، مناطق خاصی از زبان قرار بود طعم‌های خاصی را ثبت کنند. این مطالعات منسوخ و نادرست یافت شدند. به گفته نویسندگان امروزی، تفاوت‌هایی در توزیع سلول‌های حسی برای روش‌های خاص چشایی وجود دارد. اما این تفاوت‌ها هیچ اهمیتی ندارند. هر جوانه چشایی حاوی سلول‌هایی است که قادر به ثبت هر پنج حالت چشایی هستند. سلول‌های حسی نورون‌های دوقطبی نیستند و فاقد آکسون هستند. دندریت یک نورون در غشای سلول حسی تعبیه شده است.

اعصاب و رگ های خونی اندام حس چشایی

رشته‌های عصبی مختلفی با همکاری هم پیام‌های مربوط به حس چشایی را به مغز منتقل می‌کنند، همچنین بخش‌های مختلف اندام های حسی چشایی توسط رگ‌های خونی مختلفی خون‌رسانی می‌شود که در ادامه در مورد همگی آن‌ها توضیح داده‌ایم.

عصب تمپانی چوردا

«تمپانی چوردا» (Chorda Tympani) شاخه خاصی از عصب صورت (عصب جمجمه‌ای ۷) است که از جوانه‌های چشایی دو سوم قدامی زبان (قدامی به شیار انتهایی) ناشی می‌شود. عصب صورت همراه با عصب دهلیزی از طریق مجرای شنوایی داخلی از طاق جمجمه خارج می‌شود و در کانال صورت می‌گذرد. سپس بین استخوان چکشی و سندانی که دو استخوان از استخوانچه‌های گوش میانی هستند عبور می‌کند.

این در نام عصب منعکس می‌شود زیرا با غشای تمپان وتر ایجاد می‌کند، از این رو تمپانی چوردا نام گرفته است. این عصب از حفره جمجمه خارج می‌شود تا وارد حفره زیر گیجگاهی شود. در این مرحله، عصب با شاخه V۳ (تقسیم فک پایین عصب سه قلو)، همگرا می‌شود تا به عنوان عصب زبانی به گانگلیون زیرفکی برسد. سپس به جوانه‌های چشایی دو سوم قدامی زبان همراه با شاخه‌های عصب زبانی که حس عمومی سطح زبان را ایجاد می‌کند، توزیع می‌شود.

عصب گلوسوفارنکس

طعم و حس یک سوم خلفی زبان توسط عصب گلوسوفارنکس (عصب جمجمه‌ای ۹) ایجاد می‌شود. عصب از طریق «سوراخ زیرگلویی» (The jugular foramen) همراه با عصب واگ (عصب جمجمه‌ای ۱۰) و عصب جانبی (عصب جمجمه‌ای ۱۱) جمجمه را ترک می‌کند.

عصب واگ

اپی‌گلوت همچنین دارای مقدار کمی حس چشایی است که توسط عصب واگ (عصب جمجمه‌ای ۱۰) به مغز منتقل می‌شود.

خون رسانی به زبان

«شریان زبانی» (The Lingual Artery) که دومین شاخه از شریان کاروتید خارجی است، زبان را خون‌رسانی می‌کند. خون تیره (حاوی کربن دی‌اکسید) زبان توسط وریدهای زبانی تخلیه شده که سپس به داخل سیاهرگ‌های زیرگلویی داخلی تخلیه می‌شود.

غدد بزاقی اندام حس چشایی

بزاق نقش مهمی در جویدن، بلع و چشایی دارد. سه غده ترشح کننده بزاق در دهان در اطراف صورت قرار دارند. در ادامه هر کدام از این غدد را بررسی کرده‌ایم.

• غدد بزاقی «زیرفکی» (Submandibular): تحت زاویه فک پایین قرار دارند. این غدد توسط عصب صورت از طریق گانگلیون زیرفکی عصب‌دهی شده و توسط شاخه‌های شریان صورت خون‌رسانی می‌شوند. آن‌ها بزاق را در فضای زیرزبانی از طریق مجاری زیرفکی یا «مجاری وارتون» (Wharton’s Ducts) ترشح می‌کنند.
• غدد «زیر زبانی» (Sublingual): این غدد توسط عصب صورت عصب‌دهی می‌شوند و توسط شریان‌های زیر زبانی (شریان زبانی) و شریان صورت خون‌رسانی می‌شوند. آن‌ها ترشحات خود را از طریق مجموعه‌ای از مجاری به نام مجرای «ریوینوس» (Rivinus) به کف دهان تخلیه می‌کنند.
• «غده بناگوشی» (Parotid Gland): این غده بزرگی است که در کنار صورت، جلو و پایین گوش قرار دارد. شاخه‌های حرکتی عصب صورت (گیجگاهی، زیگوماتیک، باکال، فک پایین و گردنی) از آن عبور می‌کنند. عصب‌دهی از عصب گلوسوفارنکس از طریق گانگلیون گوش است. مجرای پاروتید از طریق گونه، در مقابل دندان آسیاب دوم فوقانی وارد دهان می‌شود. این غده توسط شاخه‌های شریان کاروتید خارجی خون‌رسانی می‌شود.

فلج بلز ضایعه نورون حرکتی تحتانی عصب صورت است که منجر به علائم متعددی می‌شود. این علائم عبارتند از همی‌پلژی (فلج کامل) صورت (شاخه‌های حرکتی آسیب دیده)، ناتوانی در بستن کامل چشم‌ها (آسیب چشمی)، صداهایی که باعث ایجاد درد می‌شوند زیرا بیش از حد بلند هستند و طعم غیر طبیعی در دو سوم قدامی زبان. همچنین سرطان سلول سنگفرشی زبان شایع‌ترین شکل سرطان زبان است. عوامل خطر ایجادکننده آن شامل الکل، استعمال دخانیات و عفونت حفره دهان با ویروس پاپیلومای انسانی است. علائم شامل تومور در حال رشد است که اغلب برای بیمار بدون درد خواهد بود.

اندام حسی لامسه چیست؟

تصور می‌شود که لامسه اولین حسی است که در انسان ایجاد می‌شود و اندام حس کننده آن پوست انسان است. لامسه شامل چندین حس متمایز است که از طریق نورون‌های تخصصی پوست به مغز منتقل می‌شود. فشار، دما، لمس سبک، لرزش، درد و سایر احساسات بخشی از حس لامسه هستند و همگی به گیرنده‌های مختلف پوست نسبت داده می‌شوند. لمس فقط حسی نیست که برای تعامل با جهان استفاده می‌شود بلکه برای ایجاد حس و حال خوب در یک انسان بسیار مهم است. به عنوان مثال، لمس برای انتقال مهربانی با نوازش از یک انسان به انسان دیگر تجربه می‌شود. لمس همچنین می‌تواند بر نحوه تصمیم‌گیری انسان‌ها تأثیر بگذارد.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه هشتم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

گیرنده های حس لامسه

سیستم حسی - تنی یا لمس در پوست مسئول تمام احساساتی مانند سردی، گرمی، صافی، زبری، فشار، غلغلک دادن، خارش، درد، لرزش و غیره است که ما آن را درک می‌کنیم. در سیستم حسی - تنی، چهار نوع اصلی گیرنده وجود دارد: گیرنده‌های مکانیکی، گیرنده‌های حرارتی، گیرنده‌های درد و گیرنده‌های عمقی، که در ادامه آن‌ها را توضیح خواهیم داد.

گیرنده‌های مکانیکی پوست

این گیرنده‌ها احساساتی مانند فشار، ارتعاش و بافت را درک می‌کنند. چهار نوع گیرنده مکانیکی شناخته شده وجود دارد که تنها عملکرد آن‌ها درک فرورفتگی‌ها و ارتعاشات پوست است: دیسک‌های مرکل، اجساد مایسنر، اجسام رافینی و اجسام پاچینی. حساس‌ترین گیرنده‌های مکانیکی، دیسک‌های مرکل و سلول‌های مایسنر، در لایه‌های بالایی درم و اپیدرم یافت می‌شوند و به طور کلی در پوست‌های فاقد مو مانند کف دست، لب‌ها، زبان، کف پا، نوک انگشتان، پلک‌ها و صورت یافت می‌شوند.

دیسک‌های مرکل به آرامی گیرنده‌ها را تطبیق داده، در حالی که سلول‌های مایسنر به سرعت گیرنده‌ها را تطبیق می‌دهند، بنابراین پوست شما می‌تواند در حین اینکه چیزی را لمس می‌کنید، مدت زمانی که جسم با پوست تماس می‌گیرد را نیز درک کند. مغز شما حجم عظیمی از اطلاعات در مورد بافت اجسام را از طریق نوک انگشتان دریافت می‌کند زیرا برجستگی‌هایی که اثر انگشت شما را تشکیل می‌دهند مملو از این گیرنده‌های مکانیکی حساس هستند.

در عمق بیشتری در درم و در امتداد مفاصل، تاندون‌ها و ماهیچه‌های اجسام رافینی و پاچینی قرار دارند. این گیرنده‌های مکانیکی می‌توانند احساساتی مانند ارتعاشاتی که به سمت پایین استخوان‌ها و تاندون‌ها حرکت می‌کنند، حرکت چرخشی اندام‌ها و کشش پوست را احساس کنند. این به توانایی شما برای انجام فعالیت‌های بدنی مانند پیاده‌روی و بازی با توپ کمک زیادی می‌کند.

گیرنده های حرارتی پوست

همانطور که از نام آن‌ها پیدا است، این گیرنده‌ها احساسات مربوط به دمای اجسامی را درک می‌کنند. آن‌ها در لایه درم پوست یافت می‌شوند. دو دسته اصلی از گیرنده‌های حرارتی وجود دارد: گیرنده‌های گرما و سرما. در ادامه آن‌ها را بیشتر توضیح می‌دهیم.

• گیرنده‌های سرما: گیرنده‌های سرما زمانی شروع به درک احساس سرما می‌کنند که دمای سطح پوست به زیر ۳۵ درجه سانتی‌گراد می‌رسد. آن‌ها زمانی که سطح پوست در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد است بیشتر تحریک می‌شوند و زمانی که دمای سطح پوست به زیر ۵ درجه سانتی‌گراد می‌رسد دیگر تحریک نمی‌شوند. به همین دلیل است که وقتی پاها یا دستان شما برای مدت طولانی در آب یخ قرار می‌گیرند شروع به بی‌حس شدن می‌کنند.
• گیرنده‌های گرما: گیرنده‌های گرما هنگامی که سطح پوست به دمای بالای ۳۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد شروع به احساس گرما می‌کنند و در دمای ۴۵ درجه سانتی‌گراد بیشتر تحریک می‌شوند. اما فراتر از ۴۵ درجه سانتی‌گراد، گیرنده‌های درد برای جلوگیری از آسیب رساندن به پوست و بافت‌های زیرین، وارد عمل می‌شوند.

گیرنده‌های حرارتی در سراسر بدن یافت می‌شوند، اما گیرنده‌های سرما در تراکم بیشتری نسبت به گیرنده‌های گرما یافت می‌شوند. بیشترین غلظت گیرنده‌های حرارتی را می‌توان در صورت و گوش‌ها یافت (به همین دلیل است که بینی و گوش‌های شما همیشه در یک روز سرد زمستانی سریع‌تر از بقیه بدن شما سرد می‌شوند).

گیرنده های درد پوست

اصطلاح علمی «گیرنده‌های درد» (Nocireceptor) است. (Noci) در لاتین به معنای «مضر» یا «آزار» است که می‌تواند به معنای این باشد که این گیرنده‌ها درد یا محرک‌هایی را تشخیص می‌دهند که می‌توانند یا باعث آسیب به پوست و سایر بافت‌های بدن شوند. بیش از سه میلیون گیرنده درد در سراسر بدن وجود دارد که در پوست، ماهیچه‌ها، استخوان‌ها، رگ‌های خونی و برخی از اندام‌ها یافت می‌شود.

آن‌ها می‌توانند درد ناشی از محرک‌های مکانیکی (بریدن یا خراشیدن)، محرک‌های حرارتی (سوختگی)، یا محرک‌های شیمیایی (سم ناشی از نیش حشره) را تشخیص دهند. این گیرنده‌ها با ایجاد احساس درد شدید، شما را تشویق می‌کنند تا به سرعت از محرک‌های مضر مانند یک تکه شیشه شکسته یا اجاق گاز داغ دور شوید. آن‌ها همچنین گیرنده‌هایی دارند که باعث ایجاد درد مبهم در ناحیه‌ای می‌شوند که آسیب دیده است تا شما را تشویق کنند تا زمانی که ناحیه آسیب دیده التیام نیافته از آن اندام یا قسمتی از بدن استفاده نکنید یا آن را لمس نکنید. فعال شدن این گیرنده‌های درد و ارسال سیگنال‌های هشدار اولیه به مغز، نقش مهمی در ایمن نگه داشتن بدن از آسیب یا صدمه جدی دارند.

گیرنده های عمقی پوست

این گیرنده‌ها موقعیت قسمت‌های مختلف بدن را نسبت به یکدیگر و محیط اطراف حس می‌کنند. گیرنده‌های عمقی در تاندون‌ها، ماهیچه‌ها و کپسول‌های مفصلی یافت می‌شوند. این مکان در بدن به این سلول‌های خاص اجازه می‌دهد تا تغییرات طول ماهیچه و تنش عضلانی را تشخیص دهند. بدون گیرنده‌های عمقی، ما نمی‌توانیم کارهای اساسی مانند غذا خوردن یا لباس پوشیدن خود را انجام دهیم.

درک لامسه چگونه است؟

در حالی که بسیاری از گیرنده‌ها عملکردهای خاصی دارند تا به ما در درک حس‌های مختلف لمس کمک کنند، تقریباً هرگز فقط یک نوع از آن‌ها در هر زمان فعال نیست. هنگامی که از یک قوطی نوشابه تازه باز شده می‌نوشید، دست شما تنها با نگه داشتن آن می‌تواند احساسات مختلفی را درک کند. البته، اگر این احساسات به مغز نرسد، هیچ یک از احساساتی که سیستم حسی جسمی احساس می‌کند، تفاوتی ایجاد نمی‌کند. سیستم عصبی بدن این وظیفه مهم را بر عهده می‌گیرد.

سیستم عصبی به مغز اجازه می‌دهد تا با بدن و اندام های حسی ارتباط برقرار کند. نورون‌ها (که سلول‌های عصبی تخصصی و کوچک‌ترین واحد سیستم عصبی هستند) پیام‌ها را با نورون‌های دیگر دریافت و منتقل می‌کنند تا پیام‌ها به مغز ارسال و از مغز برگشت داده شود. هنگامی که دست شما شیئی را لمس می‌کند، گیرنده‌های مکانیکی در پوست فعال می‌شوند و با سیگنال دادن به نزدیک‌ترین نورون که چیزی را لمس کرده‌اند، زنجیره‌ای از رویدادها را آغاز می‌کنند.

سپس نورون این پیام را به نورون بعدی منتقل می‌کند و تا زمانی که پیام به مغز ارسال شود انتقال پیام ادامه می‌یابد. اکنون مغز می‌تواند آنچه را که دست شما لمس کرده است پردازش کند و از طریق همین مسیر پیام‌هایی را به دست شما ارسال کند تا به دست اطلاع دهد که آیا مغز اطلاعات بیشتری در مورد شیئی که لمس می‌کند می‌خواهد یا اینکه دست باید آن را لمس نکند.

اندام های حسی دیگر

علاوه بر این پنج اندام، دو تا از اندام های حسی دیگر وجود دارند که به ما کمک می‌کنند تا با جهان آشنا شویم. در مورد آن‌ها در ادامه توضیح داده‌ایم.

سیستم دهلیزی

سیستم دهلیزی به عنوان یک سیستم حسی در بدن عمل می‌کند و مسئول انتقال اطلاعات به مغز ما در مورد حرکات، موقعیت سر و جهت‌گیری فضایی است. این سیستم همچنین با عملکردهای حرکتی درگیر است و به موارد زیر کمک می‌کند:

• وضعیت بدن خود را حفظ کنیم.
• تعادل بدن خود را حفظ کنیم.
• سر و بدن خود را در حین حرکت تثبیت کنیم.
• شناسایی جهت‌گیری و وضعیت بدن ما در رابطه با محیط را انجام می‌دهد.

بنابراین، سیستم دهلیزی برای حرکت طبیعی و تعادل ضروری است.

سیستم حس عمقی

سیستم حس عمقی به عنوان آگاهی هوشیارانه یا ناخودآگاه از موقعیت مفصل توصیف می‌شود. این سیستم به بدن کمک می‌کند تا ماهیچه‌ها، مفاصل و اندام‌های واقع در فضای سه‌بعدی و جهت حرکت آن‌ها را نسبت به بدن شناسایی کند. راه رفتن یا لگد زدن بدون نگاه کردن به پاهایمان، تعادل روی یک پا، لمس بینی با چشمان بسته و توانایی درک سطحی که روی آن ایستاده‌ایم، چند نمونه از سیستم حس عمقی هستند.

انواع گیرنده های حسی چه هستند؟

نقش اصلی گیرنده های حسی این است که به ما کمک کنند تا در مورد محیط اطراف خود یا وضعیت محیط داخلی خود بیاموزیم. انواع مختلفی از محرک‌ها از منابع و اندام های حسی مختلف دریافت می‌شوند و به سیگنال‌های الکتروشیمیایی سیستم عصبی تبدیل می‌شوند. این فرآیند «انتقال حسی» نامیده می‌شود. انواع آن‌ها شامل گیرنده‌های شیمیایی، مکانیکی، حرارتی و نوری هستند. فرایند انتقال حسی زمانی اتفاق می‌افتد که یک محرک آنقدر قوی باشد که توسط گیرنده آن حس شده و سپس در نورون انتقال‌دهنده آن پیام عصبی ایجاد کند (به عنوان مثال اگر صدایی به اندازه کافی بلند نباشد ما قادر به شنیدن و درک آن نیستیم).

فیلم آموزش آناتومی عمومی بدن انسان در فرادرس

کلیک کنید

اگر محرک بیرونی به اندازه کافی قوی باشد، باعث می‌شود که نورون حسی یک پتانسیل عمل تولید کند که به سیستم عصبی مرکزی (CNS) منتقل می‌شود، جایی که با سایر اطلاعات حسی و گاهی اوقات عملکردهای شناختی بالاتر ادغام می‌شود تا به درک آگاهانه یک محرک تبدیل شود. ادغام اطلاعات در سیستم عصبی مرکزی ممکن است منجر به پاسخ حرکتی شود. عملکرد حسی با احساس یا ادراک متفاوت است. احساس، فعال شدن گیرنده‌های حسی در سطح محرک است. ادراک پردازش مرکزی محرک‌های حسی به یک الگوی معنادار و شامل آگاهی است.

گیرنده‌ها ساختارهایی (و گاهی اوقات سلول‌های تکامل یافته‌ای) هستند که احساسات را تشخیص می‌دهند. یک گیرنده حسی یا سلول گیرنده مستقیماً توسط یک محرک تغییر می‌کند. گیرنده‌های حسی را می‌توان بر اساس نوع محرکی که در گیرنده پاسخ ایجاد می‌کند طبقه‌بندی کرد. به طور کلی، گیرنده‌های حسی به یکی از چهار محرک اولیه پاسخ می‌دهند و شامل موارد زیر هستند:

• «گیرنده‌های شیمیایی» (Chemoreceptors): وجود مواد شیمیایی را تشخیص می‌دهند مانند بوها و طعم‌ها.
• «گیرنده های حرارتی» (Thermoreceptors): تغییرات دما را تشخیص می‌دهند.
• «گیرنده‌های مکانیکی» (Mechanoreceptors): نیروهای مکانیکی را تشخیص می‌دهند.
• «گیرنده‌های نوری» (Photoreceptors): نور را در طول بینایی تشخیص می‌دهند.

نمونه‌های خاص‌تر از گیرنده‌های حسی، گیرنده‌های فشار، گیرنده‌های پروپیو، گیرنده‌های رطوبت، و گیرنده‌های اسمزی هستند. گیرنده‌های حسی وظایف بی‌شماری را در بدن ما انجام می‌دهند که واسطه درک حس‌های بینایی، شنوایی، چشایی، لامسه و غیره هستند. در ادامه هر کدام از این گیرنده‌ها و کار آن‌ها را بیشتر بررسی کرده‌ایم.

گیرنده‌های شیمیایی

گیرنده‌های شیمیایی با تغییر در ترکیب شیمیایی محیط نزدیک خود تحریک می‌شوند. انواع مختلفی از گیرنده‌های شیمیایی وجود دارد که در سراسر بدن پخش می‌شوند و به کنترل فرآیندهای مختلف از جمله طعم، بو و تنفس کمک می‌کنند. این گیرنده‌ها شامل گیرنده‌های شیمیایی محیطی و گیرنده‌های شیمیایی مرکزی و گیرنده‌های شیمیایی مستقیم در جوانه‌های چشایی زبان هستند که در ادامه آن‌ها را توضیح داده‌ایم.

گیرنده های شیمیایی محیطی

گیرنده‌های شیمیایی محیطی هم در شریان کاروتید و هم در آئورت قرار دارند. آن‌ها با خروج خون شریانی از قلب، تغییرات بزرگی را در فشار جزئی اکسیژن (pO₂) تشخیص می‌دهند. هنگامی که سطوح پایین اکسیژن تشخیص داده می‌شود، سیگنال‌های عصبی آوران به بصل النخاع و پل مغزی در ساقه مغز حرکت می‌کنند. سپس تعدادی از پاسخ‌ها با هم هماهنگ می‌شوند که هدف آن بازگرداندن فشار اکسیژن خون به حالت طبیعی است.

مراکز تنظیم عصبی از طریق ۳ روش زیر به پیام این گیرنده‌ها پاسخ می‌دهند:

• سرعت تنفس و حجم ریه‌ها (ظرفیت تنفسی) افزایش می‌یابد تا اکسیژن بیشتری وارد ریه‌ها شده و متعاقباً در خون پخش شود.
• جریان خون به سمت کلیه‌ها و مغز هدایت می‌شود (زیرا این اندام‌ها حساس‌ترین اندام‌ها به هیپوکسی و کمبود اکسیژن هستند).
• برون‌ده قلبی (حجم خون خروجی از قلب در هر ضربان) به منظور حفظ جریان خون و در نتیجه تامین اکسیژن به بافت‌های بدن افزایش می‌یابد.

گیرنده های شیمیایی اندام حسی

همان‌طور که در بررسی اندام حس چشایی گفته شد، زبان از ۵ جوانه چشایی مختلف تشکیل شده است: شوری، ترشی، شیرینی، تلخی و اومامی. مزه‌های شور و ترش مستقیماً از طریق کانال‌های یونی کار می‌کنند، طعم شیرین و تلخ از طریق گیرنده‌های پروتئین G کار می‌کنند و احساس اومامی توسط گلوتامات فعال می‌شود. بینی در مهره‌داران و شاخک‌ها (آنتن‌ها) در بسیاری از بی‌مهرگان به عنوان گیرنده‌های شیمیایی از راه دور عمل می‌کنند. مولکول‌ها در هوا پخش می‌شوند و به گیرنده‌های خاصی روی نورون‌های حسی بویایی متصل می‌شوند و یک کانال یونی بازکننده را از طریق پروتئین‌های G فعال می‌کنند.

هنگامی که پیام‌های ورودی محیط برای بقای ارگانیسم مهم است، ورودی باید شناسایی شود. از آنجایی که تمام فرآیندهای زندگی در نهایت بر اساس شیمی هستند، طبیعی است که تشخیص و انتقال ورودی خارجی شامل رویدادهای شیمیایی باشد. سلول‌های موجود در سر، معمولاً مسیرهای هوایی یا دهان، گیرنده‌های شیمیایی روی سطح خود دارند که در تماس با گازهای گلخانه‌ای تغییر می‌کنند. تغییر به همین جا ختم نمی‌شود بلکه به صورت شیمیایی یا الکتروشیمیایی به پردازش‌گر مرکزی، مغز یا نخاع می‌رسد. خروجی حاصل از CNS (سیستم عصبی مرکزی) اعمال بدن و گوارش مواد غذایی را انجام داده که باعث بقای فرد می‌شود.

گیرنده های شیمیایی مرکزی

گیرنده‌های شیمیایی مرکزی در بصل النخاع ساقه مغز قرار دارند. آن‌ها تغییرات فشار جزئی شریانی دی‌اکسیدکربن (pCO₂) را تشخیص می‌دهند. هنگامی که تغییرات تشخیص داده می‌شوند، گیرنده ها تکانه هایی را به مراکز تنفسی در ساقه مغز می‌فرستند که تغییرات در تهویه را برای بازگرداندن pCO₂ طبیعی آغاز می‌کند.

گیرنده های نوری

گیرنده‌های نوری سلول‌های تخصصی برای تشخیص نور هستند. دو نوع گیرنده نوری در شبکیه چشم وجود دارند: مخروطی‌ها و میله‌ای‌ها. مخروطی‌ها مسئول دید در روز هستند، در حالی که میله‌ای‌ها در شرایط تاریک پاسخ می‌دهند. مخروطی‌ها در سه نوع وجود دارند: انواع L، M، و S (برای طول موج بلند، متوسط ​​و کوتاه). هر نوع مخروط به بخش متفاوتی از طیف مرئی پاسخ می‌دهد و امکان دید رنگی را فراهم می‌کند.

ساختار و عملکرد گیرنده های نوری

میله‌ای‌ها حساسیت طیفی دارند که با مخروطی‌ها متفاوت است. سلول‌های گیرنده نوری از لایه هسته‌ای که حاوی هسته‌های سلولی است، بخش داخلی که ماشین‌های سلولی را در خود جای داده و بخش بیرونی حاوی رنگدانه‌های حساس به نور تشکیل شده‌اند. بخش بیرونی یک میله دارای دیسک‌های گسسته اشباع شده با مولکول‌های رودوپسین است، در حالی که بخش بیرونی یک مخروط حاوی مولکول‌های حساس به نور مشابه در مجموعه‌ای از چین‌ها است. بخش بیرونی فوتون‌ها را جذب می‌کند، که انتقال الکتروشیمیایی را از طریق سلول‌ها و رشته‌های عصبی شبکیه به سمت مغز آغاز می‌کند.

گیرنده های حرارتی

گیرنده حرارتی یک گیرنده حسی غیرتخصصی یا به عبارت دقیق‌تر بخش گیرنده یک نورون حسی است که تغییرات مطلق و نسبی دما را ابتدا در محدوده بی‌ضرر رمزگذاری می‌کند. در سیستم عصبی محیطی پستانداران، گیرنده‌های گرما به عنوان الیاف C بدون میلین (سرعت رسانش کم) تصور می‌شود، در حالی که آن‌هایی که به سرما پاسخ می‌دهند، هم الیاف C و هم الیاف دلتای میلین‌دار A نازک دارند (سرعت انتقال سریع‌تری دارند).

محرک کافی برای یک گیرنده حرارت، گرم شدن است که منجر به افزایش نرخ تخلیه پتانسیل عمل آن‌ها می‌شود. خنک شدن منجر به کاهش سرعت تخلیه گیرنده حرارتی می‌شود. برای گیرنده‌های سرما سرعت پیام‌رسانی آن‌ها در طول خنک شدن افزایش می‌یابد و در طول گرم شدن کاهش می‌یابد. برخی از گیرنده‌های سرما نیز با تخلیه پتانسیل عمل مختصری به دماهای بالا، یعنی معمولاً بالای ۴۵ درجه سانتی‌گراد، پاسخ می‌دهند و این به عنوان پاسخ متناقض به گرما شناخته می‌شود.

گیرنده های حرارتی چگونه کار می کنند؟

در انسان، حس دما در امتداد آکسون‌های «مجرای لیساور» (Lissauer's tract) وارد طناب نخاعی می‌شود که روی نورون‌های درجه اول در ماده خاکستری شاخ پشتی، یک یا دو سطح مهره‌ها به سمت بالا سیناپس می‌شوند. سپس آکسون‌های این نورون‌های مرتبه دوم جدا می‌شوند و در حین صعود به نورون‌های هسته خلفی شکمی تالاموس، به مجرای اسپینوتالاموس می‌پیوندند. گیرنده‌های حرارتی به طور کلاسیک به عنوان گیرنده‌های دارای انتهای غیر تخصصی و آزاد توصیف شده‌اند. مکانیسم فعال‌سازی در پاسخ به تغییرات دما کاملاً درک نشده است.

گیرنده‌های حرارتی حساس به سرما باعث ایجاد احساس خنکی، سرما و تازگی می‌شوند. تصور می‌شود که گیرنده‌های سرما در قرنیه با افزایش سرعت پیام‌رسانی به خنک شدن ناشی از تبخیر «اشک» مایع اشکی پاسخ می‌دهند و در نتیجه باعث ایجاد رفلکس پلک زدن می‌شوند. سایر گیرنده‌های حرارتی به محرک‌های مخالف واکنش نشان می‌دهند و باعث گرما و در برخی موارد حتی احساس سوزش می‌شوند.

گیرنده‌های حرارتی (گرما و سرما) در تشخیص دمای بی‌ضرر محیطی نقش دارند. دماهایی که ممکن است به ارگانیسم آسیب برساند توسط زیرشاخه‌های گیرنده‌های درد (که ممکن است به سرمای مضر، گرمای مضر یا بیش از یک محرک مضر پاسخ دهند) به صورت چندوجهی حس می‌شوند. پایانه‌های عصبی نورون‌های حسی که ترجیحاً به خنک شدن پاسخ می‌دهند با تراکم متوسط ​​در پوست یافت می‌شوند اما در قرنیه، زبان، مثانه و پوست صورت نیز با تراکم فضایی نسبتاً بالایی وجود دارند. فرض بر این است که گیرنده‌های زبانی سرما اطلاعاتی را ارائه می‌دهند که حس چشایی را تعدیل می‌کند. یعنی بعضی از غذاها وقتی سرد هستند طعم خوبی دارند، در حالی که بعضی دیگر اینطور نیستند.

گیرنده های مکانیکی بدن

گیرنده مکانیکی گیرنده‌ای حسی است که به فشار یا تغییرات مکانیکی پاسخ می‌دهد. گیرنده‌های مکانیکی توسط نورون‌های حسی عصب‌دهی می‌شوند که فشار مکانیکی را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند و در حیوانات به سیستم عصبی مرکزی ارسال می‌شود. در ادامه انواع گیرنده‌های مکانیکی بدن را بررسی کرده‌ایم.

گیرنده های مکانیکی پوستی

گیرنده‌های مکانیکی پوستی به محرک‌های مکانیکی که از فعل و انفعالات فیزیکی از جمله فشار و ارتعاش ناشی می‌شوند پاسخ می‌دهند. آن‌ها مانند سایر گیرنده‌های پوستی در پوست قرار دارند. گیرنده‌های مکانیکی پوستی را می‌توان بر اساس نوع احساسی که درک می‌کنند، میزان سازگاری و مورفولوژی طبقه‌بندی کرد. علاوه بر این، هر یک میدان دریافت متفاوتی دارند. در ادامه انواع گیرنده‌های مکانیکی پوستی را معرفی کرده‌ایم.

• گیرنده مکانیکی آهسته نوع 1 (SA1)، با اندام انتهایی مرکل (همچنین به عنوان دیسک‌های مرکل شناخته می‌شود) فشار پایدار را تشخیص می‌دهد و زیربنای درک شکل و زبری روی پوست است. آن‌ها میدان‌های پذیرنده کوچکی دارند و پاسخ‌های پایداری به تحریک استاتیک ایجاد می‌کنند.
• گیرنده‌های مکانیکی نوع 2 (SA2) که به آرامی تطبیق می‌یابند، با اندام انتهایی جسم روفینی (همچنین به عنوان سلول‌های پیازی نیز) شناخته می‌شود، این گیرنده‌ها تنش عمیق در پوست و فاسیا را تشخیص داده و به کشش پوست پاسخ می‌دهد، اما ارتباط نزدیکی با نقش‌های حس عمقی یا مکانیکی در ادراک ندارد. آن‌ها همچنین پاسخ‌های پایدار به تحریک استاتیک (ساکن) ایجاد می‌کنند، اما میدان‌های دریافتی بزرگی دارند.
• گیرنده مکانیکی اندام انتهایی جسم مایسنر (RA) که به سرعت تطبیق می‌یابد (همچنین به عنوان سلول‌های لمسی شناخته می‌شود) زیربنای درک لمس سبک مانند بال زدن و لغزش روی پوست است. به سرعت با تغییرات بافت (ارتعاشات در حدود ۵۰ هرتز) سازگار می‌شود. آن‌ها میدان‌های پذیرای کوچکی دارند و پاسخ‌های گذرا به شروع و جبران تحریک ایجاد می‌کنند.
• اجسام پاچینی یا سلول‌های Vater-Pacinian یا بخش‌های لایه‌ای در پوست و فاسیا ارتعاشات سریع حدود ۲۰۰ تا ۳۰۰ هرتز را تشخیص می‌دهند. آن‌ها همچنین پاسخ‌های گذرا تولید می‌کنند، اما میدان‌های دریافتی بزرگی دارند.
• پایانه‌های عصبی آزاد لمس، مواردی مانند فشار، کشش و همچنین احساس غلغلک و خارش را تشخیص می‌دهند. احساس خارش ناشی از تحریک انتهای عصب آزاد ناشی از مواد شیمیایی است.
• گیرنده‌های فولیکول مو به نام شبکه ریشه مو زمانی که مو تغییر موقعیت می‌دهد آن را احساس می‌کنند.
• حساس‌ترین گیرنده‌های مکانیکی در انسان سلول‌های مویی در حلزون گوش داخلی هستند (که ارتباطی با گیرنده‌های فولیکولی مو ندارند).

گیرنده های مکانیکی لیگامانی

چهار نوع گیرنده مکانیکی وجود دارد که در رباط‌ها تعبیه شده است. از آنجایی که همه این نوع گیرنده‌های مکانیکی میلین‌دار می‌شوند، می‌توانند به سرعت اطلاعات حسی در مورد موقعیت مفاصل را به سیستم عصبی مرکزی منتقل کنند. این گیرنده‌ها شامل موارد زیر هستند:

• نوع I: (کوچک) آستانه پایین، دارای تطبیق آهسته و در هر دو تنظیمات استاتیک و پویا نقش دارند.
• نوع II: (متوسط) آستانه پایین، به سرعت در تنظیمات پویا تطبیق می‌یابد.
• نوع III: (بزرگ) آستانه بالا، به آرامی در تنظیمات پویا تطبیق می‌یابد.
• نوع IV: (بسیار کوچک) گیرنده‌های درد آستانه بالا که آسیب را منتقل می‌کنند.

اعتقاد بر این است که گیرنده‌های مکانیکی نوع II و نوع III به طور خاص با حس عمقی فرد مرتبط هستند.

سایر گیرنده های مکانیکی

سایر گیرنده‌های مکانیکی غیر از مواردی که پوست دارند شامل سلول‌های مویی هستند که گیرنده‌های حسی در سیستم دهلیزی گوش داخلی بوده و همان‌طور که پیش‌تر نیز بیان شد به سیستم شنوایی و تعادل کمک می‌کنند. بارورسپتورها نوعی نورون حسی و گیرنده مکانیکی هستند که با کشش رگ خونی تحریک می‌شوند. همچنین گیرنده‌های کنار مویرگی وجود دارند که به رویدادهایی مانند ادم ریوی، آمبولی ریوی، پنومونی و باروتروما پاسخ می‌دهند.